물리적 현상에 따라 한 물체에서 다른 물체로 에너지가 옮겨가거나 물체의 에너지가 다른 종류의 에너지로 변환할 때, 항상 자연계 전체의 에너지의 총량은 일정하게 보존된다는 법칙이다. 이때, 자연계는 내/외부 간 에너지 출입이 없는 고립계를 의미한다. 따라서 에너지는 무에서 유로 생성이 되거나 유에서 무로 사라질 수 없다. 처음 에너지라는 개념이 발견되기 이전에는 기계적 작용, 열, 소리, 빛 등이 모두 다른 개념으로 사용되었지만, 에너지 개념의 발견으로 모두 설명할 수 있게 된다. 또한 에너지 보존법칙의 발견으로 모든 에너지들이 서로 에너지 손실 없이 변환한다는 것을 알았다. 예를 들어 물체가 일정 위치에서 지상으로 떨어질 경우 위치에너지가 운동에너지로 변환되면서 속도가 증가하지만, 위치에너지와 운동에너지의 총합은 일정하게 보존된다.

물체가 떨어지면서 위치에너지가 운동에너지로 변환되고, 총 양은 일정하게 보존된다